Question

【题目】某同学对Cl2与KI溶液的反应进行了实验探究。反应装置如下：

通入氯气一段时间，KI溶液变为黄色。继续通入氯气一段时间后，溶液黄色褪去，变为无色。继续通入氯气，最后溶液变为浅黄绿色。

（1）Cl2与NaOH溶液反应的化学方程式是___。

（2）KI溶液变为黄色说明氯气具有的___性，该反应的离子方程式是___。

（3）已知I2+I-I3-，I2、I3-在水中均呈黄色。为确定黄色溶液的成分，进行了以下实验。

①实验b的目的是___。

②根据实验a中，水层中含有的粒子有___。

	操作	实验现象
a	取2～3mL黄色溶液，加入足量CCl4，振荡静置	CCl4层呈紫红色，水层显浅黄色
b	取2～3mL饱和碘水，加入足量CCl4，振荡静置	CCl4层呈紫红色，水层几近无色

③实验a中水溶液颜色变浅的原因是___。

④为保证实验的严谨性，在实验a、b的基础上，需补充一个实验，该实验为___。

（4）通入氯气，溶液由黄色变为无色，是因为氯气将I2氧化，已知1molCl2可氧化0.2molI2，该反应的化学方程式是___。

（5）根据上述实验，请预测向淀粉-KI溶液中持续通入氯气，可能观察到的现象为___。

（6）溶液最终变为浅绿色的原因是___。

Answer 1

【答案】2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O 氧化性 2I-+Cl2=2Cl-+I2 对比实验，证明实验a中水层显浅黄色是因为存在I2+I-I3-平衡，不是单一的I2浓度降低所导致的 I2、I-、I3-、Cl-、K+ 由于萃取使水溶液中I2浓度降低，同时I2+I-I3-平衡逆向向移动，I3-浓度也降低，导致水溶液颜色变浅 取2～3mLKI溶液，滴加少量的氯水(或通入少量氯气，或加入少量碘单质)，再加入足量CCl4，振荡静置，观察到水层是否为黄色（或取少量实验a的水层溶液滴加AgNO3溶液，观察是否有黄色沉淀生成。或取少量实验a的水层溶液淀粉溶液，观察是否变蓝） I2+5Cl2+6H2O=10HCl+2HIO3 溶液先变蓝后褪色 氯气过量，过量的氯气溶解于水，水中含有氯气分子

【解析】

氯气通入KI溶液中，氯气与碘离子反应生成单质碘，碘与溶液中的碘离子结合生成I3-(I2、I3-在水中均呈黄色)，通入过量的氯气，溶液由黄色变为无色，是因为氯气将I2氧化为HIO3。

(1)氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应的化学方程式为2NaOH+Cl2 =NaCl+NaClO+H2O；

(2)通入氯气，KI溶液变为黄色，说明生成碘单质，说明氯气的氧化性比碘强，反应的离子方程式为2I-+Cl2=2Cl-+I2；

(3)①实验b可用与对比实验，可证明a中溶液存在I3-，说明存在I2+I-I3-平衡，不是单一的I2浓度降低所导致的；

②存在I2+I-I3-平衡，则溶液中存在I2、、I3-，另外还含有Cl-、K+；

③存在I2+I-I3-平衡，溶液中存在I2，加入四氯化碳，碘易溶于四氯化碳，溶液中碘浓度降低，则I2+I-I3-平衡逆向向移动，I3-浓度也降低，导致水溶液颜色变浅；

④为保证实验的严谨性，在实验a、b的基础上，可取2~3mLKI溶液，滴加少量的氯水(或通入少量氯气，或加入少量碘单质)，再加入足量CCl4，振荡静置，观察到水层是否为黄色，或取少量实验a的水层溶液滴加AgNO3溶液，观察是否有黄色沉淀生成．或取少量实验a的水层溶液淀粉溶液，观察是否变蓝；

(4)氧化性Cl2>I2，KI溶液中通入氯气发生2KI+Cl2=2KCl+I2，溶液变成黄色，继续通入氯气，发生I2+5Cl2+6H2O=10HCl+2HIO3；

(5)向淀粉-KI溶液中持续通入氯气，先生成单质碘，溶液变成蓝色，继续通入氯气，碘被氧化生成HIO3，溶液褪色，故答案为：溶液先变蓝后褪色；

(6)氯气过量，过量的氯气溶解于水，水中含有氯气分子，氯水呈浅绿色。